“强迫冲突”方法在高等数学教学中的应用*

2012-09-04 05:42周志海王有文
菏泽学院学报 2012年5期
关键词:因式常量积分法

周志海 王有文

(太原理工大学阳泉学院基础部,山西 阳泉 045044)

“强迫冲突”是一个心理学名词,指用两个截然相反的词来描述同一个对象[1],例如“黑色的白雪”,体现了一种创造性思维.将这种思维用于高等数学中,可以促成其教学.下面就“强迫冲突”方法的应用,结合极大极小法、导数积分法、有限无限法、无穷大无穷小法、常量变量法分别加以阐述.

1 极大极小法

为评价函数,其中F(x)=(f1(x),…,fm(x))T.

通过上述评价函数u(F)把求解向量数学规划问题转化为求解单目标最优化问题:

2 导数积分法

分析:直接计算比较困难,可引入一个新的自变量t,将关于x的函数变为二元函数f(x,t),再进一步求解,求解时将两种逆运算求导数和求积分放在一起.

所以,I(t)满足积分号下的求导法则,故:

3 有限无限法

则:

4 无穷大无穷小法

求极限时将本已矛盾的无穷大和无穷小放在一起,将无穷大转化为无穷小问题,为用洛必达法则铺平了道路.

解 这是未定式∞ -∞,因为

5 常量变量法

处理变量问题时,将一些常量看作变量,将常量和变量相结合,可得到耳目一新的解法.

例5范德蒙行列式的另外一种证法(以四阶范德蒙行列式为例)[3].

分析:若将范德蒙行列式所有变量中的一个作为变量,其它变量作为常量,可得到另一种证明方法.

2,3,4),若把D4看作x4的多项式,以x4=x1代入,第1、第4列的元素相等,其值等于零,由余式定理知,D4可被(x4- x1)除尽.类似地,分别以x4=x2、x4=x3代入知,D4可被(x4- x2)、(x4- x3)除尽.同理可证,D4也可被(x3- x2)、(x3-x1)、(x2-x1)除尽.故D4有因式(x4-x1)、(x4-x2)、(x4-x3)、(x3-x2)、(x3-x1)、(x2-x1).这些因式的乘积展开后对x1、x2、x3、x4来说是6次式,D4展开后也是6次式,故二者之比为常数,即D4=a(x4-x1)(x4-x2)(x4-x3)(x3-x2)(x3-x1)(x2-x1)其中 a 为待定常数.因为D4中有一项的展开式也有一项,二者系数相同,故a=1,得-xj).

此例中首先将x4看作变量,x1、x2、x3看作常量;其次将x3看作变量,x1、x2看作常量;最后将x2看作变量,x1看作常量,使问题得到证明.

[1]李伯黍,燕国材.教育心理学[M].上海:华东师范大学出版社,1995:351.

[2]解可新,韩立兴,林友联.最优化方法[M].天津:天津大学出版社,2003:241.

[3]李启文,谢季坚.线性代数的内容、方法与技巧[M].武汉:华中科技大学出版社,2003:41-42.

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